非平衡响应的拓扑构建块

非平衡系统可以利用能量来放大其对外部刺激的敏感性，使其能够在工程设备和生物体中发挥多种功能。各种理论结果捕捉了这种非平衡放大的不同方面，包括涨落-响应关系以及限制潜在行为的界限和约束。在这里，我们采取更广阔的视角，旨在系统地表征可能的响应行为的全部范围。对于一大类非平衡动力学，我们识别了一组最优敏感模型，其行为由状态空间的拓扑决定。我们进一步推测，每个响应都可以写成这些最优模型的凸组合，从而构建整个响应空间的结构。我们利用这种几何视角来限制非单调生化输入-输出函数的灵敏度极限，并确定了三个位点间分子无序结合的所有最优动力学方案。